德州儀器TPS6110x EVM評(píng)估模塊使用指南

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，高效的升壓轉(zhuǎn)換器對(duì)于各種電子設(shè)備的電源管理至關(guān)重要。德州儀器（TI）的TPS6110x EVM評(píng)估模塊為工程師們提供了一個(gè)方便的平臺(tái)，用于評(píng)估該系列升壓轉(zhuǎn)換器的不同工作模式和性能。下面我們就來(lái)詳細(xì)了解一下這個(gè)評(píng)估模塊。

文件下載：TPS61100EVM-216.pdf

一、重要注意事項(xiàng)

1. 產(chǎn)品變更與保修

TI保留對(duì)其產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行更改、改進(jìn)甚至停產(chǎn)的權(quán)利，客戶在下單前應(yīng)獲取最新信息。TI對(duì)硬件產(chǎn)品按銷售時(shí)適用的規(guī)格提供標(biāo)準(zhǔn)保修，但并非對(duì)每個(gè)產(chǎn)品的所有參數(shù)都進(jìn)行測(cè)試。

2. 評(píng)估套件使用限制

該評(píng)估套件僅用于工程開(kāi)發(fā)或評(píng)估目的，不適合商業(yè)使用。它可能在設(shè)計(jì)、營(yíng)銷和制造相關(guān)的保護(hù)考慮方面不完整，可能不符合電磁兼容性指令的技術(shù)要求。若套件不符合用戶指南中的規(guī)格，可在交付后30天內(nèi)全額退款。用戶需對(duì)產(chǎn)品的正確和安全處理負(fù)責(zé)，并賠償TI因產(chǎn)品處理或使用產(chǎn)生的所有索賠。

3. 操作范圍限制

EVM應(yīng)在輸入電壓0 V至3.6 V、DC - DC輸出電壓1.5 V至5.5 V、LDO輸出電壓0.9 V至3.6 V的范圍內(nèi)操作。超出指定輸入范圍可能導(dǎo)致意外操作或不可逆損壞，連接輸入電源前如有疑問(wèn)，應(yīng)聯(lián)系TI現(xiàn)場(chǎng)代表。連接超出指定輸出范圍的負(fù)載可能導(dǎo)致意外操作或永久損壞，連接負(fù)載前應(yīng)查閱用戶指南，不確定負(fù)載規(guī)格時(shí)也應(yīng)聯(lián)系TI現(xiàn)場(chǎng)代表。

4. 高溫部件注意

正常運(yùn)行時(shí)，一些電路組件的外殼溫度可能超過(guò)100°C，只要保持輸入和輸出范圍，EVM可正常工作。這些組件包括線性穩(wěn)壓器、開(kāi)關(guān)晶體管、傳輸晶體管和電流感測(cè)電阻等。操作時(shí)靠近這些設(shè)備放置測(cè)量探頭要注意其溫度。

二、評(píng)估模塊介紹

1. 可用EVM型號(hào)

TI提供了不同型號(hào)的TPS6110x EVM，如TPS61100EVM - 216（可調(diào)升壓輸出電壓，設(shè)置為3.3 V；可調(diào)LDO輸出電壓，設(shè)置為1.5 V）、TPS61103EVM - 216（升壓輸出電壓固定為3.3 V；可調(diào)LDO輸出電壓，設(shè)置為1.5 V）、TPS61106EVM - 216（升壓輸出電壓固定為3.3 V；LDO輸出電壓固定為1.5 V）、TPS61107EVM - 216（升壓輸出電壓固定為3.3 V；LDO輸出電壓固定為1.8 V）。

2. 輸出電壓配置

若要評(píng)估其他輸出電壓配置，可使用TPS61100可調(diào)輸出電壓版本，通過(guò)調(diào)整適當(dāng)?shù)姆答侂娮璺謮浩?，可在升壓轉(zhuǎn)換器輸出端提供1.5 V至5.5 V的輸出電壓，在LDO端提供0.9 V至3.3 V的輸出電壓。其他固定輸出電壓版本的設(shè)備也可通過(guò)EVM輕松評(píng)估。TPS6110x的輸入電壓范圍為0.9 V至3.6 V，為保證正常運(yùn)行，最大輸入電壓不應(yīng)超過(guò)輸出電壓，最大輸出電流至少為100 mA（取決于輸入電壓）。

三、EVM設(shè)置

1. 連接準(zhǔn)備

在打開(kāi)EVM電源之前，要建立所有連接。將電源（0.9 V至VOUT，取決于EVM的輸出電壓）連接到INPUT頭，將電壓表連接到OUTPUT頭，確保所有跳線設(shè)置為所需值（EN、ENPB、SKIPEN、ADEN、LDOEN），默認(rèn)設(shè)置為EN、SKIPEN、ADEN和LDOEN連接到VBAT，ENPB連接到GND。然后打開(kāi)電源并驗(yàn)證輸出電壓。

2. 評(píng)估過(guò)程

評(píng)估時(shí)，將負(fù)載連接到輸出端子，以在0 mA至250 mA之間調(diào)整負(fù)載電流。為準(zhǔn)確測(cè)量輸出電壓和輸入電壓，應(yīng)使用開(kāi)爾文觸點(diǎn)或直接將電壓表連接到輸入電壓或輸出電壓端子，以消除與連接到電源或負(fù)載的輸入和輸出端子線的電壓降相關(guān)的測(cè)量誤差。

3. 各跳線功能

• Enable (EN) and Enable Pushbutton (ENPB) Jumper：用于啟用設(shè)備。將使能引腳（EN）連接到VBAT或?qū)⑹鼓馨粹o（ENPB）連接到GND可啟用設(shè)備，僅當(dāng)ENPB設(shè)置為VBAT且EN設(shè)置為GND時(shí)設(shè)備才禁用。兩個(gè)使能引腳可用于通過(guò)按鈕和靜態(tài)信號(hào)（如來(lái)自微控制器）實(shí)現(xiàn)使能。
• LDO Enable (LDOEN) Jumper：用于啟用設(shè)備的集成LDO。將LDO使能引腳（LDOEN）連接到VBAT可啟用該部分的LDO，將此跳線設(shè)置為GND可禁用集成LDO。
• Auto Discharge Enable (ADEN) Jumper：當(dāng)EN設(shè)置為GND禁用設(shè)備后，該跳線可使設(shè)備對(duì)輸出電容進(jìn)行放電。若ADEN設(shè)置為VBAT，連接到VOUT的電容將通過(guò)一個(gè)約400 Ω的內(nèi)部開(kāi)關(guān)放電，放電時(shí)間取決于總輸出電容，自動(dòng)放電后殘余輸出電壓小于0.4 V。將跳線設(shè)置為GND可禁用自動(dòng)放電功能，此時(shí)輸出電容僅通過(guò)負(fù)載和/或每個(gè)連接部件的泄漏電流放電。
• Power Save Mode Enable (SKIPEN) Jumper：當(dāng)設(shè)置為VBAT時(shí)，該跳線使設(shè)備在輕載時(shí)進(jìn)入省電模式。當(dāng)輸出電壓達(dá)到上限閾值時(shí)，設(shè)備自動(dòng)停止開(kāi)關(guān)，當(dāng)輸出電壓達(dá)到下限閾值時(shí)再次開(kāi)始開(kāi)關(guān)。將跳線設(shè)置為GND可禁用省電功能，此時(shí)設(shè)備無(wú)論負(fù)載電流值如何都保持在固定頻率模式下運(yùn)行，但在輕載運(yùn)行時(shí)會(huì)有反向電流流回輸入，增加功率損耗，不過(guò)輸出電壓紋波較低。

4. LBI/LBO比較器

LBO1和LBO2端子是開(kāi)漏輸出，有上拉電阻R7和R8連接到輸出。當(dāng)LBI處的輸入電壓低于500 mV閾值時(shí)，這些引腳的信號(hào)可變?yōu)榈碗娖?。?dāng)LBI處的輸入電壓高于適當(dāng)閾值時(shí)，兩個(gè)LBO輸出保持高阻抗。EVM上使用電阻分壓器（R1，R2）來(lái)監(jiān)測(cè)電源電壓。

5. 電源良好輸出

PG引腳是一個(gè)帶有上拉電阻R9連接到輸出的開(kāi)漏輸出。當(dāng)輸出電壓大于標(biāo)稱電壓的約92%時(shí)，該引腳信號(hào)變?yōu)楦唠娖?；?dāng)輸出電壓低于此典型閾值時(shí)，信號(hào)變?yōu)榈碗娖?。?0 μs的延遲時(shí)間以防止電源良好輸出振蕩。

四、物料清單、PCB布局和原理圖

1. 物料清單

TPS6110x EVM的物料清單顯示了可調(diào)輸出電壓和固定輸出電壓版本的組件信息，關(guān)于DC - DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)和組件選擇的更多詳細(xì)信息可在數(shù)據(jù)手冊(cè)中找到。

2. PCB布局

對(duì)于開(kāi)關(guān)模式電源，PCB布局是電源設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。TPS6110x EVM的可調(diào)輸出電壓和固定輸出電壓版本的布局圖展示了其設(shè)計(jì)。完整的DC - DC轉(zhuǎn)換器解決方案在雙面PCB上所需的電路板面積小于320 mm2（16 mm × 20 mm）。

3. 原理圖

TPS6110x EVM的電路原理圖展示了其內(nèi)部電路連接，為工程師深入了解其工作原理提供了重要參考。

總之，德州儀器的TPS6110x EVM評(píng)估模塊為工程師評(píng)估升壓轉(zhuǎn)換器提供了全面的平臺(tái)。通過(guò)合理設(shè)置和操作，工程師可以更好地了解該系列轉(zhuǎn)換器的性能，為實(shí)際設(shè)計(jì)提供有力支持。你在使用這個(gè)評(píng)估模塊的過(guò)程中遇到過(guò)什么問(wèn)題嗎？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。